JPS6331118B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6331118B2
JPS6331118B2 JP56181612A JP18161281A JPS6331118B2 JP S6331118 B2 JPS6331118 B2 JP S6331118B2 JP 56181612 A JP56181612 A JP 56181612A JP 18161281 A JP18161281 A JP 18161281A JP S6331118 B2 JPS6331118 B2 JP S6331118B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
excitation
laser
circuit
switch
energy
Prior art date
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Expired
Application number
JP56181612A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5882584A (ja
Inventor
Tetsuo Hosokawa
Teruo Yakuo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP56181612A priority Critical patent/JPS5882584A/ja
Publication of JPS5882584A publication Critical patent/JPS5882584A/ja
Publication of JPS6331118B2 publication Critical patent/JPS6331118B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1123—Q-switching

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ発振器、特にQスイツチ素子を
使用してQスイツチレーザ発振を行なわせるレー
ザ発振器に関する。
一般的にレーザ、特に固定レーザによる発振は
不規則なパルスの集まりであるが、Qスイツチ利
用することにより大きなピート値をもつた単一パ
ルスとして発振させることが可能である。この場
合、Qスイツチはレーザ素子に蓄積されるエネル
ギーが最大になるまで光共振器のQを下げてお
き、蓄積エネルギーが最大になつたところでQの
値を改善し最大のレーザ出力を得る為のQ可変ス
イツチ素子として動作し、得られる出力レーザパ
ルスのピーク値とパルス幅が、Qの値とQスイツ
チのスイツチング速度に比例することはよく知ら
れている。
従来、この種のQスイツチレーザ発振を行なう
レーザ発振器においては、レーザ素子の励起は励
起用放電管が放電して発光する光で励起、すなわ
ち光ポンピングされており、この放電管の発光す
なわち光ポンピングは、レーザ素子に蓄積される
エネルギーが最大となりQスイツチによつてレー
ザ発振した後も継続している。
従つて、レーザ発振以後の発光波形に相当する
励起用エネルギーはロスとなり、励起効率が低下
し、レーザ素子の加熱を助長し、さらにこのロス
となるエネルギーが充分大きいときには最初のレ
ーザ発振に引き続きふたたび不必要なレーザ発振
を行ない、Qスイツチレーザ発振の本来の姿であ
る、いわゆる単一のジヤイアントパルスレーザ発
振を阻害するという欠点がある。
本発明の目的は、レーザ素子に励起エネルギー
を供給する際に励起エネルギーの供給を断続する
回路を設けることにより上記欠点を除去し、Qス
イツチレーザ発振を安定に行なうことができるレ
ーザ発振器を提供することにある。
本発明の発振器は、レーザ素子と、このレーザ
素子にQスイツチレーザ発振を行なわせるQスイ
ツチ回路と、励起エネルギーを蓄積する励起電力
蓄積回路と、この励起電力蓄積回路からの励起エ
ネルギーを受け前記Qスイツチ回路の動作と同期
して前記レーザ素子を励起する励起回路と、前記
Qスイツチ回路の動作によるレーザ発振開始と同
時に前記励起電力蓄積回路から前記励起回路への
励起エネルギーの供給を停止する励起電力供給制
御回路とを備えて構成される。
次に本発明の詳細について図面を参照して詳細
に説明する。
第1図は、従来のこの種の一般的なレーザ発振
器のブロツク図である。レーザ素子1、レーザ出
力側反射鏡2、レーザ用全反射鏡3、Qスイツチ
回路4の偏光器41、およびQスイツチ素子42
により光共振器が形成されている。また、Qスイ
ツチ回路4は、前記の偏光器41およびQスイツ
チ素子42のほか、Qスイツチ素子42をドライ
ブするドライブ電圧を発生するQスイツチ素子ド
ライバ43により構成され、レーザ素子1に蓄積
されるエネルギーが最大になつたときにレーザ発
振を行なはせてジヤイアントパルス201を発生
させるものである。
励起回路5は、レーザ素子1に必要なエネルギ
ーを与えるもので、各回路の動作を制御する制御
用回路を内蔵した動作制御回路7の制御のもとに
励起用放電管トリガ発生器52が出力する、レー
ザパルス発振周波数と同一の繰り返し周波数のト
リガーパルスをトリガワイヤ53を介して励起用
放電管51に印加して前記トリガパルスの繰り返
し周波数で発光させ、この光エネルギーをレーザ
素子に与えてエネルギー蓄積の為の光ポンピング
を行う。
チヨークコイルCH1は励起用放電管51を流れ
るピーク放電電流を抑える為のテヨークコイルで
ある。
励起電力蓄積回路6は、コンデンサC1、およ
びこれを充電する為の直流電源61を有し、動作
制御回路7の制御のもとにコンデンサC1を充電
し、この電圧をチヨークコイルCH1を介して励起
回路6の励起用放電管61に印加する。
第2図は、第1図の従来例におけるレーザ発振
器の動作を説明するための動作波形図である。
励起用放電管放電発光波形は時間tとともにA
図に示すごとく放電電流の波形と相似して変化
し、レーザ素子1はこの放電管から発光による光
エネルギーを受けつつ、この蓄積エネルギーが最
大となる時間toでQスイツチ回路4によつてレー
ザ発振を行なう。レーザ素子1に蓄積されるエネ
ルギーの波形はB図に示す。このようにして得ら
れるレーザはtoにおいてC図の如くジヤイアント
パルスとして出力される。
しかしながら、この場合第2図からも明らかな
とおり、励起用放電管の放電による発光エネルギ
ーはA図のa部分のみがレーザ素子に利用され、
b部分は利用されないでエネルギーロスとなる。
すなわち、レーザ素子1に蓄積されるエネルギー
は時間toでレーザ発振を行なつた後も引き続きB
図のc部分に示すようなエネルギーの供給をうけ
ることとなり、このため励起効率の低下、レーザ
素子の不要な加熱を招き、さらにc部分のエネル
ギーが充分大きいときは最初のレーザ発振に引き
続き再び次のレーザ発振を行ないQスイツチレー
ザの本来の姿である単一のジヤイアントパルスレ
ーザの発振を阻害することとなる。
第3図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。レーザ素子1′、レーザ出力側反射鏡2′、
レーザ用全反射鏡3′、Qスイツチ動作を行う為
の、偏光器41′、Qスイツチ素子42′、および
Qスイツチ素子ドライバ43′よりなるQスイツ
チ回路4′、レーザ素子1′を光ポンピングにより
励起するための励起用放電管51′、および励起
用放電管51′をトリガするためのトリガワイヤ
53′ならびにトリガワイヤ53′を介して励起用
放電管51′をトリガする為の励起用放電管トリ
ガ発生器52′よりなる励起回路5′、励起用放電
管51′に流れるピーク電流を抑えるためのチヨ
ークコイルCH1′、励起エネルギーを蓄えるため
のコンデンサC1′、およびこのコンデンサを充電
するための直流電源61′を含む励起電力蓄積回
路6′、ゲートターンオフサイリスタ81および
このサイリスタをゲートするためのサイリスタド
ライバ82よりなり励起用放電管51′への励起
エネルギーの供給をオン・オフする励起電力供給
制御回路8、およびQスイツチ回路4′、および
上記の各回路の動作を制御する動作制御回路7′
から構成されており、第1図の従来例との基本的
な相違は、励起電力供給制御回路8が追加された
ことにある。
励起回路6′は、励起用放電管51′に対しトリ
ガワイヤ53′を介して励起用放電管トリガ発生
器52′から所望のレーザ発振周波数と同一の繰
り返し周波数をもつたトリガパルス電圧を印加し
放電発光を行わせる。チヨークコイルCH1′は放
電管51′を流れるピーク放電電流を抑えるため
のものである。
励起回路5′の励起用放電管51′は、必要とす
る直流高圧電源を、後述する励起電力供給制御回
路8およびチヨークコイルCH1′を介して励起電
力蓄積回路6′より受ける。励起電力蓄積回路
6′はコンデンサC1′およびこのコンデンサを充電
するための直流電源61′よりなり、コンデンサ
C1′から励起用放電管51′に必要とする励起エネ
ルギーを供給する。
励起電力供給制御回路8はゲートターンオフサ
イリスタ81、およびこのサイリスタを動作させ
る為のゲート電源を供給するサイリスタドライバ
82よりなり、ゲートターンオフサイリスタ81
はそのゲートに正の電流を加えられるとターンオ
ンし、負の電流を加えられるとターンオフし、タ
ーンオフ動作は数μs程度の短時間で行うことがで
きる。励起電力供給制御動作は、動作制御回路
7′の制御のもとに、励起回路5′の励起用放電管
トリガ発生器52′により高電圧トリガパルスを
トリガワイヤ53′を介して励起用放電管51′に
印加すると同時に、励起電力供給制御回路8のゲ
ートターンオフサイリスタ81をオンするように
サイリスタドライバ82からゲート電圧を送出
し、励起用放電管51′を放電発光させてレーザ
素子1′の励起をスタートさせ、レーザ素子1′に
蓄積されるエネルギーが最大になる時期にQスイ
ツチ回路4′のQスイツチ素子42′のQスイツチ
素子ドライバ43′によつてドライブしてQスイ
ツチレーザ発振を行わせるとともにゲートターン
オフサイリスタ81をオフにし励起電力蓄積回路
6′からの励起エネルギーの供給をオフにするよ
うに行われる。
このような励起電力供給制御動作を行わせるこ
とにより、励起電力蓄積回路6′のコンデンサ
C1′にはQスイツチレーザ発振後に不要となる励
起エネルギーを蓄積しておくことができ、この励
起エネルギーは次のレーザ発振の為に利用するこ
とが可能となり、安定した単一ジヤイアントパル
ス発振を行わせることに役立つものとなる。
第4図は本発明の動作を説明するための動作波
形図である。第4図Dは励起用放電管61′の放
電発光波形、Eはレーザ素子1′に蓄積されるエ
ネルギー特性、Fはレーザ出力波形を示し、それ
ぞれ第2図の従来例における動作波形図のA,B
およびCに対応する。Dの放電発光波形は、前述
したように励起用放電管51′が励起用放電管ト
リガー発生器52′から高圧トリガパルスを受け
ると同時にゲートターンオフサイリスタ81がオ
ンになつてこの放電管が発光しレーザ素子1′の
励起を開始し、レーザ素子1′に蓄積されるエネ
ルギーが最大になる時期toでQスイツチ素子4
2′が動作してQスイツチレーザ発振を行い、こ
のときゲートターンオフサイリスタ81がオフと
なつて励起用放電管51′の発光も停止する動作
に対応している。従つて第2図Aの従来例におけ
るb部分に対応するd部分を放電発光させるため
のエネルギーを励起電力蓄積回路6′のコンデン
サC1′に残すこととなり、これは次回の励起エネ
ルギーとして利用することが可能となる。
第4図Eは励起用放電管51′の放電発光波形
Dに対応しレーザ素子1′に蓄積されるエネルギ
ーの状態、すなわちレーザ素子1′の励起状態を
示す波形図である。図から明らかなように励起電
力供給制御回路8の動作により、Qスイツチレー
ザ発振を行う時期to以後不面なエネルギーの蓄積
はなく、このため第2図Cにおけるレーザ出力に
比し安定した高出力の単一ジヤイアントパルスF
が得られる。
以上は本発明の一実施例として基本的な実施例
をとり上げて説明したがその他の変形例について
も本発明を適用できることは明らかである。たと
えば、ゲートターンオフサイリスタ81の代りに
その他の2方向性3端子サイリスタによるオン・
オフを行つてもよく、また励起用放電管51′を、
レーザ媒質である気体を含む放電管に置き換えレ
ーザ素子1′を省けば、本発明の主旨を損うこと
なく放電パルスにより励起を行う気体レーザ装置
にも容易に本発明が適用できる。
本発明は以上説明したように、レーザ素子に励
起エネルギー供給する際にレーザ発振と対応して
励起エネルギーの供給を断続するという簡単な回
路を備えることにより励起エネルギーのロスをな
くし、励起効率を改善し、不必要なレーザ素子の
加熱を抑えて安定した高出力の単一ジヤイアント
パルスレーザ発振を行うことができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のレーザ発振器のブロツク図、第
2図は従来のレーザ発振器の動作を示す動作波形
図、第3図は本発明の一実施例を示すブロツク
図、第4図は本発明のレーザ発振器の動作を示す
動作波形図である。 第1図、および第3図において、1,1′……
レーザ素子、2,2′……レーザ出力側反射鏡、
3,3′……レーザ用全反射鏡、4,4′……Qス
イツチ回路、5,5′……励起回路、6,6′……
励起電力蓄積回路、7,7′……動作制御回路、
8……励起電力供給制御回路、41,41′……
偏光器、42,42′……Qスイツチ素子、43、
43′……Qスイツチ素子ドライバ、51,5
1′……励起用放電管、52,52′……励起用放
電管トリガ発生器、61,61′……直流電源、
81……ゲートターンオフサイリスタ、82……
サイリスタドライバ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 レーザ素子と、この素子にQスイツチレーザ
    発振を行なわせるQスイツチ回路と、励起エネル
    ギーを蓄積する励起電力蓄積回路と、この励起電
    力蓄積回路からの励起エネルギーを受け前記Qス
    イツチ回路の動作と同期して前記レーザ素子を励
    起する励起回路と、前記Qスイツチ回路の動作に
    よるレーザ発振開始と同時に前記励起電力蓄積回
    路から前記励起回路への励起エネルギーの供給を
    停止する励起電力供給制御回路とを備えて成るこ
    とを特徴とするレーザ発振器。
JP56181612A 1981-11-12 1981-11-12 レ−ザ発振器 Granted JPS5882584A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56181612A JPS5882584A (ja) 1981-11-12 1981-11-12 レ−ザ発振器

Applications Claiming Priority (1)

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JP56181612A JPS5882584A (ja) 1981-11-12 1981-11-12 レ−ザ発振器

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Publication Number Publication Date
JPS5882584A JPS5882584A (ja) 1983-05-18
JPS6331118B2 true JPS6331118B2 (ja) 1988-06-22

Family

ID=16103842

Family Applications (1)

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JP56181612A Granted JPS5882584A (ja) 1981-11-12 1981-11-12 レ−ザ発振器

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862888A (en) * 1983-10-28 1989-09-05 Bausch & Lomb Incorporated Laser system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3577097A (en) * 1967-11-28 1971-05-04 Trw Inc Laser with combined q-switch and synchronized cavity dump circuit
US3818373A (en) * 1973-01-08 1974-06-18 Gen Electric Single pockels cell double pulsing scheme
JPS57592Y2 (ja) * 1973-10-05 1982-01-06

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JPS5882584A (ja) 1983-05-18

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